旧金山， MENA新闻专线：斯坦福大学的研究人员公布了一项新发现，该发现有望在理解如何修复衰老关节组织以及解决与骨关节炎（一种影响全球数百万人的退行性疾病）相关的潜在损伤方面取得重大进展。这项研究于去年底发表在《科学》杂志上，研究发现，阻断一种与衰老过程相关的蛋白质可以促进动物模型中的软骨再生，并在人体组织样本中显示出可测量的效果。
骨关节炎是最常见的关节炎类型，由关节软骨（关节处起到缓冲骨骼作用的光滑组织）的退化引起。软骨的磨损会导致疼痛、僵硬和活动受限。目前的临床治疗侧重于缓解症状、物理治疗，以及在严重情况下进行关节置换手术。迄今为止，尚无获批的药物能够逆转软骨的退化。
斯坦福大学主导的这项研究发现了一种名为15-羟基前列腺素脱氢酶（15-PGDH） 的蛋白质，这种蛋白质会随着年龄增长在关节软骨中含量增加，并且似乎会干扰人体自身的修复机制。在对老年小鼠进行的实验室研究中，研究团队给小鼠注射了一种15-PGDH的小分子抑制剂。治疗后，原本因年龄增长而变薄的软骨变厚，并呈现出与健康组织相关的结构特征，包括维持软骨完整性的关键细胞外基质成分表达增加。
除了在自然衰老的软骨中观察到的效果外，该抑制剂还在接受手术诱导膝关节损伤的幼鼠身上进行了测试，这些损伤旨在模拟常见的运动相关损伤。在这些模型中，该疗法减少了通常在损伤后出现的关节组织骨关节炎样改变的发展。 研究团队报告称，与未治疗的对照组相比，接受治疗的动物关节结构有所改善。
该研究发现的机制并非依赖于向关节内引入新的细胞。相反， 科学家观察到现有软骨细胞（即软骨细胞）的基因表达发生变化，使这些细胞向与软骨维持和修复相关的表型转变。实验室分析表明，表达高水平15-PGDH的细胞数量减少，而表达与II型胶原蛋白和其他对透明软骨（一种为关节提供低摩擦表面的软骨）至关重要的成分相关的基因的细胞数量增加。
研究人员还将15-PGDH抑制剂应用于从接受全膝关节置换手术的患者身上获取的人类软骨组织。体外处理一周后，与未处理的样本相比，这些组织样本显示出降解标志物减少和新软骨形成迹象。研究人员报告称，经处理的组织表现出基因表达变化，这与软骨成分向更年轻的方向转变相一致。
实验室证据表明软骨可以再生
本研究中使用的小分子此前已在早期临床试验中评估过其对年龄相关性肌肉无力的疗效， 研究人员发现该分子对健康志愿者安全且具有生物活性。这些试验与软骨研究是相互独立的，但为这类化合物提供了初步的安全性数据。
《科学》杂志论文的作者将15-PGDH描述为一类他们称之为“老年酶”的酶，这类蛋白质的含量会随着年龄的增长而增加，并可能导致多种组织再生能力的下降。该团队之前的研究表明，15-PGDH会限制肌肉和其他器官的再生过程。目前的研究将这些发现扩展到了关节软骨，关节软骨长期以来被认为自我修复能力有限。
该研究详细阐述了抑制剂的全身给药和膝关节直接注射两种方法。在老年小鼠中，全身给药导致关节表面软骨厚度均匀增加。在损伤模型中，根据组织学评估，局部注射使关节表面更接近于未受伤动物的关节表面。科学家们将再生软骨描述为具有透明软骨而非纤维软骨的特征，后者力学性能较差，不适合关节负重。
来自相关临床评估的安全数据
研究作者指出，经抑制剂处理的软骨中，润滑蛋白和主要结构蛋白等分子的信号强度显著增强，这些分子对正常的关节功能至关重要。这些标志物常被用作软骨健康状况的指标，因为它们有助于软骨组织承受机械应力并维持关节面的光滑度。
这篇科学论文列出了来自斯坦福大学医学院和合作机构的多位贡献者。该研究顺应了肌肉骨骼科学领域的一个趋势，即力求超越症状管理，转而理解和调控退行性关节疾病背后的生物学过程。此外，它也为更广泛的衰老研究做出了贡献，该研究旨在寻找能够恢复那些曾被认为因年龄增长而不可逆转地受损的组织功能的分子靶点。
这项研究的发表引起了骨科和生物医学研究界的广泛关注，因为它提供了一个详细的分子靶点和一个明确的软骨修复机制，该机制不依赖于干细胞移植或支架。与许多临床前研究进展一样，核心团队以外的研究人员也提醒，需要开展更多研究，包括人体对照临床试验，以确定这些发现是否能转化为有效的治疗方法。临床开发路径需要经过监管部门的审查，并证明其在骨关节炎患者（该研究旨在解决的疾病）中的安全性和有效性。
斯坦福大学研究揭示修复衰老关节软骨的途径，该文章最初发表于Lusail Media 。